KR20200094381A - Method for Switchover of Communication Line in Ring Network using Dual Communication - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of switching a communication line in a ring network using dual communication. According to the present invention, the method comprises the steps of: in a ring network utilizing a rapid spanning tree protocol (RSTP), inputting a packet for transmission from a client to a destination node to a first switch connected through a first communication line; if the packet cannot be transmitted to the destination node through the first communication line, inputting the packet to a second switch connected through a second communication line; and receiving and outputting a result of processing the packet transmitted to the destination node through the second communication line. Other embodiments can also be applied.

Description

듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법{Method for Switchover of Communication Line in Ring Network using Dual Communication}Method for Switchover of Communication Line in Ring Network using Dual Communication

본 발명은 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for switching communication lines in a ring network using dual communication.

최근에는 시리얼 통신에서 고속 이더넷 통신까지 다양한 통신 방식을 이용하여 장치 사이의 데이터 교환을 수행하는데, 통신 라인에 에러가 발생되면 전체 시스템이 불통되는 문제점이 발생한다. 따라서, 이를 해소하기 위해 통신 라인을 이중화하여 한쪽 통신 라인이 활성화(active) 상태이면 다른 통신 라인은 대기(standby) 상태를 유지하다가 활성화 상태인 통신 라인에 에러가 발생되면 대기 상태인 통신 라인을 활성화 상태로 동작시키는 방법을 사용하기도 한다. 또한, 상기 문제점을 해소하기 위해 RSTP(rapid spanning tree protocol), HSR(high availability seamless redundancy) 및 PRP(parallel redundancy protocol) 등과 같은 국제 이중화 프로토콜을 적용하여 이중화 시스템을 구성하고 있다. 그러나, 이와 같은 이중화 시스템의 경우, 두 개의 통신 라인에 모두 에러가 발생되면 통신 라인의 절체가 불가하여 통신 라인 절체 시에 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다.Recently, data exchange between devices is performed using various communication methods from serial communication to high-speed Ethernet communication. When an error occurs in a communication line, a problem arises that the entire system is disabled. Accordingly, in order to solve this, if the communication line is duplicated and one communication line is in an active state, the other communication line maintains a standby state, and when an error occurs in the active communication line, the standby communication line is activated. It is also possible to use a method that operates in a state. In addition, in order to solve the above problems, a redundancy system is constructed by applying international redundancy protocols such as rapid spanning tree protocol (RSTP), high availability seamless redundancy (HSR), and parallel redundancy protocol (PRP). However, in the case of such a redundancy system, if an error occurs in both communication lines, the communication line cannot be switched, resulting in a problem that reliability decreases when the communication line is switched.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들은 복수의 통신 방식의 사용이 가능하도록 통신보드의 내부 옵션을 변경함으로써 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법을 제공하는 것이다. Embodiments of the present invention for solving such a conventional problem are to provide a method of switching communication lines in a ring network using dual communication by changing an internal option of a communication board to enable use of a plurality of communication methods.

본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법은, RSTP(rapid spanning tree protocol)를 활용한 링 네트워크에서 클라이언트가 목적지 노드로 전송하기 위한 패킷을 제1 통신 라인으로 연결된 제1 스위치로 입력하는 단계, 상기 패킷이 상기 제1 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로의 전송이 불가하면 상기 패킷을 제2 통신 라인으로 연결된 제2 스위치로 입력하는 단계 및 상기 제2 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로 전송된 상기 패킷을 처리한 결과를 수신하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention, a method for switching a communication line is connected to a first communication line by a packet for a client to transmit to a destination node in a ring network using a rapid spanning tree protocol (RSTP). Inputting to the first switch, inputting the packet to the second switch connected to the second communication line when the packet cannot be transmitted to the destination node through the first communication line, and inputting the second communication line And receiving and outputting a result of processing the packet transmitted to the destination node.

또한, 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 서로 상이한 통신 방식을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first switch and the second switch are characterized in that they provide different communication schemes.

또한, 제1 스위치로 입력하는 단계 이후에, 상기 제1 스위치부터 상기 제1 통신 라인으로 연결된 상기 목적지 노드까지 상기 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the step of inputting to the first switch, it characterized in that it further comprises the step of checking whether the transmission of the packet from the first switch to the destination node connected to the first communication line.

또한, 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계는, 기설정된 루트 경로를 기반으로 상기 제1 스위치부터 상기 목적지 노드 사이에 상기 제1 통신 라인의 적어도 일부가 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다.In addition, in the step of checking whether a packet can be transmitted, if at least a part of the first communication line is disconnected between the first switch and the destination node based on a predetermined route path, the packet cannot be transmitted. Characterized in that it is a step of checking.

또한, 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계 이후에, 상기 기설정된 루트 경로와 상이한 경로를 확인하는 단계, 상기 확인된 경로를 통해 상기 패킷을 상기 목적지 노드로 전송하는 단계 및 상기 제1 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로 전송된 상기 패킷을 처리한 결과를 수신하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the step of checking whether a packet can be transmitted, checking a path different from the predetermined route path, transmitting the packet to the destination node through the identified path, and the first communication line. It characterized in that it further comprises the step of receiving and outputting the result of processing the packet transmitted to the destination node.

또한, 기설정된 루트 경로와 상이한 경로를 확인하는 단계 이후에, 상기 확인된 경로를 기반으로 상기 제1 스위치부터 상기 목적지 노드 사이에 상기 제1 통신 라인의 적어도 일부가 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, after the step of confirming a path different from the preset route, if the at least a part of the first communication line is disconnected between the first switch and the destination node based on the identified path, the transmission of the packet is performed. It characterized in that it further comprises the step of confirming as impossible.

또한, 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계는, 상기 클라이언트와 상기 제1 스위치 사이의 상기 제1 통신 라인이 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다. In addition, the step of checking whether a packet can be transmitted is characterized in that it is a step of checking that the transmission of the packet is impossible if the first communication line between the client and the first switch is disconnected.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법은, 복수의 통신 방식의 사용이 가능하도록 통신보드의 내부 옵션을 변경하여 스위치 및 통신 라인의 수를 증가시킴으로써 통신 라인에 에러 발생 시 통신 라인의 절체가 불가능한 경우를 최소화하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, in the ring network using dual communication according to the present invention, the method of switching communication lines changes communication options by increasing the number of switches and communication lines by changing the internal options of the communication board to enable the use of multiple communication methods. In the event of an error, it is possible to improve reliability by minimizing the case where it is impossible to transfer the communication line.

도 1 내지 도 4은 RSTP가 적용된 링 네트워크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 위한 통신 보드를 나타낸 도면이다.
도 6는 도 5에 도시된 통신 보드를 간략하게 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8 및 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 to 4 are diagrams for explaining the operation of a ring network to which RSTP is applied.
5 is a view showing a communication board for dual communication according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram briefly showing the communication board shown in FIG. 5.
7 is a flowchart illustrating a method of switching communication lines in a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are diagrams for explaining a method of switching communication lines in a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to describe exemplary embodiments of the present invention, and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. In the drawings, parts unrelated to the description may be omitted to clearly describe the present invention, and the same reference numerals may be used for the same or similar elements throughout the specification.

본 발명의 일 실시 예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, expressions such as “or”, “at least one”, etc. may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more. For example, “A or B”, “at least one of A and B” may include only one of A or B, and may include both A and B.

도 1 내지 도 4은 RSTP가 적용된 링 네트워크의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 to 4 are diagrams for explaining the operation of a ring network to which RSTP is applied.

도 1 내지 도 4을 참조하면, 도 1 및 도 2는 RSTP가 적용된 링 네트워크 동작을 제공하기 위한 통신 보드를 나타낸다. 도 1 및 도 2와 같이, 일반적인 통신 보드는 이더넷 통신을 제공하기 위한 포트(110)와 광통신을 제공하기 위한 포트(210)를 구비한다. 도 1 및 도 2와 같이 한 종류의 포트(110, 210)를 가진 통신 보드를 통한 링 네트워크에서의 동작은 도 3 및 도 4를 이용하여 설명하기로 한다. 1 to 4, FIGS. 1 and 2 show a communication board for providing a ring network operation to which RSTP is applied. 1 and 2, a typical communication board includes a port 110 for providing Ethernet communication and a port 210 for providing optical communication. Operations in a ring network through a communication board having one type of ports 110 and 210 as shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)가 적용된 링 네트워크에 구비된 모든 노드(스위치, 제1 노드~제4 노드)가 턴온(turn on)되면, switch를 포함한 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)는 스스로를 루트 노드라 간주하고 각자의 포트를 통해 RSTP용 BPDU(bridge protocol data unit)를 송신한다. 예컨대, 스위치는 제1 포트(P1)를 통해 제1 노드로 RSTP용 BPDU를 송신하고, 제2 포트(P2)를 통해 제4 노드로 RSTP용 BPDU를 송신한다. 이때, RSTP용 BPDU에는 루트 벡터(root vector) 값이 포함되어 있고, 루트 벡터는 브릿지 우선순위(bridge priority)라는 16비트 정수 값과 각 노드의 MAC주소가 포함되어 있다. 이에 따라, 스위치를 포함한 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)는 턴온 시에, 각자 설정되어 있는 브릿지 우선순위 값과 자신의 MAC주소를 조합한 값을 루트 벡터로 하여 RSTP용 BPDU를 송신한다. When all nodes (switch, first node to fourth node) provided in the ring network to which the RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) is applied are turned on, each node including the switch (first node to fourth node) Considers itself as a root node and transmits a BPDU (bridge protocol data unit) for RSTP through each port. For example, the switch transmits a BPDU for RSTP to the first node through the first port P1 and a BPDU for RSTP to the fourth node through the second port P2. At this time, the BPDU for RSTP includes a root vector value, and the root vector includes a 16-bit integer value called a bridge priority and the MAC address of each node. Accordingly, each node (the first node to the fourth node) including the switch transmits a BPDU for RSTP as a root vector using a combination of a set bridge priority value and its MAC address as a root vector at turn-on. do.

이후, 스위치를 포함한 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)는 인접 노드로부터 수신한 RSTP용 BPDU의 루트 벡터 값이 자신의 루트 벡터 값보다 작으면, 수신한 RSTP용 BPDU의 루트 벡터 값으로 자신의 루트 벡터 값을 대체하고, 특정 시간(예컨대, 헬로우 타임(Hello Time))마다 RSTP용 BPDU를 송신하게 된다. 반면에, 스위치를 포함한 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)는 인접 노드로부터 수신한 RSTP용 BPDU의 루트 벡터 값이 자신의 루트 벡터 값보다 크거나 같으면, 자신의 루트 벡터 값을 그대로 사용한다. 이러한 과정이 반복되면, 최종적으로는 루트 벡터 값이 가장 작은 노드의 루트 벡터 값이 스위치를 포함한 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)의 루트 벡터 값으로 사용되고, 해당 노드가 루트 노드로 선출되어 동작하게 된다. 아울러, 루트 벡터 비교 시에는, 먼저 브릿지 우선순위를 비교하여 더 작은 브릿지 우선순위 값을 가진 루트 벡터가 새로운 루트 벡터로 인정되고, 브릿지 우선순위가 동일한 경우, MAC주소 값을 비교하여 더 작은 MAC주소 값을 가진 루트 벡터가 새로운 루트 벡터로 인정된다. Subsequently, each node (first node to fourth node) including the switch is a root vector value of the received RSTP BPDU if the root vector value of the RSP BPDU received from an adjacent node is less than its own root vector value. It replaces its root vector value and transmits BPDUs for RSTP every specific time (eg Hello Time). On the other hand, each node (first node to fourth node) including a switch uses its own root vector value if the root vector value of the BPDU for RSTP received from the adjacent node is greater than or equal to its own root vector value. do. When this process is repeated, finally, the root vector value of the node with the smallest root vector value is used as the root vector value of each node (first node to fourth node) including a switch, and the corresponding node is selected as the root node. It works. In addition, when comparing the root vectors, first, the bridge priority is compared, and a route vector having a smaller bridge priority value is recognized as a new route vector. If the bridge priority is the same, the MAC address value is compared to compare the smaller MAC address. A root vector with a value is recognized as a new root vector.

상기와 같은 과정을 통해 예컨대, 스위치가 루트 노드로 선출되면, 각 노드(제1 노드~제4 노드)는 자신에게 연결된 링크 즉, 통신 라인들에 대해 루트 노드로 가는 최단 경로를 비용에 대입시켜 비용계산을 수행한다. 이때, 비용이 가장 작은 링크를 루트 경로(root path)로 설정하고, 해당 링크가 연결된 포트를 루트 포트(root port)로 설정한다. 그리고 다른 포트는 데지그네이티드 포트(designated port)로 설정된다. Through the above process, for example, when a switch is elected as a root node, each node (first node to fourth node) assigns the shortest path to the root node to the link, that is, communication lines connected to it, to the cost. Perform cost calculation. At this time, the link with the lowest cost is set as the root path, and the port to which the link is connected is set as the root port. And the other port is set as a designed port.

즉, 각각의 노드(제1 노드~제4 노드)는 2개의 포트(P3~P10)을 가지는 바, 1개의 포트는 루트 포트(P3, P5, P7, P9)가 되고, 나머지 1개의 포트는 데지그네이티드 포트(P4, P6, P8, P10)가 된다. 다만, 루트 노드의 모든 포트(P1, P2)는 데지그네이티드 포트이다. 결국, 링 네트워크에서 루트 노드를 최상위 노드로 설정하였을 때, 해당 링 네트워크를 도 3과 같은 트리(tree)형상을 가지는 구조로 단순화할 수 있다. That is, each node (first node to fourth node) has two ports (P3 to P10), and one port becomes a root port (P3, P5, P7, P9), and the other one port It becomes a degenerated port (P4, P6, P8, P10). However, all ports P1 and P2 of the root node are delegated ports. As a result, when the root node is set as the top node in the ring network, the ring network can be simplified to a structure having a tree shape as shown in FIG. 3.

각각의 데지그네이티드 포트(P1, P2, P4, P6, P8, P10)는 특정 시간 즉, 헬로우 타임마다 RSTP용 BPDU를 주기적으로 송신한다. 이러한, RSTP용 BPDU에는 이를 송신하는 데지그네이티드 포트의 루트 노드에 대한 비용 정보가 포함되어 있다. 이때, 제6 포트(P6)와 제8 포트(P8)는 데지그네이티드 포트끼리 연결된 상태로, 서로 RSTP용 BPDU를 교환한다. 제6 포트(P6)와 제8 포트(P8)는 수신된 RSTP용 BPDU를 확인하여 루트 노트에 대한 비용이 큰 포트 예컨대, 제8 포트(P8)가 대체 포트(alternative port)로 역할이 변경된다. Each of the delegated ports (P1, P2, P4, P6, P8, P10) periodically transmits a BPDU for RSTP at a specific time, that is, a hello time. The BPDU for RSTP includes cost information for the root node of the delegated port that transmits it. At this time, the sixth port (P6) and the eighth port (P8) exchange the BTPDUs for RSTP with each other while the delegated ports are connected. The sixth port (P6) and the eighth port (P8) check the received BPDU for RSTP, so that a port having a large cost for the root note, for example, the eighth port (P8) is changed to an alternate port. .

루트 노드에 대한 비용이 큰 포트가 대체 포트로 역할이 변경되면, 제6 포트(P6)와 제8 포트(P8) 간 패킷 전송 기능이 비활성화되고, 제6 포트(P6)와 제8 포트(P8) 사이에는 루프가 형성되지 않게 된다. 결과적으로, 링 네트워크는 논리적으로 트리 구조가 되고, 모든 노드가 연결되어 노드 상호간 통신이 가능해지게 된다.When the role of the port with a high cost for the root node is changed to the alternate port, the packet transmission function between the sixth port (P6) and the eighth port (P8) is disabled, and the sixth port (P6) and the eighth port (P8) ), no loop is formed. As a result, the ring network is logically a tree structure, and all nodes are connected to enable communication between nodes.

도 4를 참조하면, 클라이언트로부터 목적지 노드 예컨대, 제2 노드로 전송하고자 하는 패킷이 입력되면, 입력된 패킷은 스위치(도 1 및 도 2의 통신 보드에 구비된 포트(110, 210))를 통해 제1 노드 또는 제4 노드 중 어느 하나의 노드로 송신될 수 있다. 이때, 제2 노드로의 루트 경로가 제1 노드->제2 노드로 설정된 상태이면, 패킷은 제1 노드를 통해 제2 노드로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 4, when a packet to be transmitted from a client to a destination node, for example, a second node is input, the input packet is transmitted through a switch (ports 110 and 210 provided in the communication boards of FIGS. 1 and 2 ). It may be transmitted to either the first node or the fourth node. At this time, if the route to the second node is set as the first node to the second node, the packet may be provided to the second node through the first node.

클라이언트로부터 제2 노드로 전송하고자 하는 패킷이 입력된 이후에, 제1 노드와 제2 노드 사이의 통신 라인이 단절되었음이 확인될 수 있다. 이 경우에는 제2 노드의 포트들의 역할을 변경하고, 제3 노드의 대체 포트를 데지그네이티드 포트로 변경한 후 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 통신 라인을 논리적으로 활성화할 수 있다. 이를 통해, 패킷은 제4 노드, 제3 노드를 통해 제2 노드로 제공될 수 있다. 그러나, 상기와 같이 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 통신 라인이 논리적으로 활성화한 이후에 제2 노드와 제3 노드 사이의 통신 라인도 단절되면, 제3 노드는 제2 노드로 패킷을 전송할 수 없는 문제점이 발생한다. 아울러, 도시되지 않았으나, 클라이언트로부터 제2 노드로 전송하고자 하는 패킷이 입력된 이후에, 클라이언트와 스위치 사이의 통신 라인이 단절되었음이 확인되면, 클라이언트는 제2 노드로 패킷을 전송할 수 없는 문제점이 발생한다. After the packet to be transmitted from the client to the second node is input, it can be confirmed that the communication line between the first node and the second node is disconnected. In this case, the roles of the ports of the second node may be changed, and the alternate port of the third node may be changed to a delegated port, and then a communication line connecting the second node and the third node may be logically activated. Through this, the packet may be provided to the second node through the fourth node and the third node. However, if the communication line between the second node and the third node is also disconnected after the communication line connecting the second node and the third node is logically activated as described above, the third node transmits a packet to the second node. A number of problems arise. In addition, although not shown, when it is confirmed that the communication line between the client and the switch is disconnected after a packet to be transmitted from the client to the second node is input, a problem occurs that the client cannot transmit the packet to the second node. do.

도 5 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 위한 통신 보드를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 통신 보드를 간략하게 도시한 개략도이다. 5 is a view showing a communication board for dual communication according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram briefly showing the communication board shown in FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 듀얼 통신이 가능한 통신 보드(500)는 제1 통신 예컨대, 광통신을 제공하기 위한 제1 포트(510)와 제2 통신 예컨대, 이더넷 통신을 제공하기 위한 제2 포트(520)를 구비한다. 도 5와 같은 통신 보드(500)는 도 6와 같이 개략적으로 도시할 수 있다. 통신 보드(500)는 크게 제1 포트(510), 제2 포트(520), IC(530, integrated circuit), FPGA(540, field programmable gate array), CPU(550, central processing unit), ASIC(560, application specific integrated circuit)를 구비할 수 있다. 제1 포트(510)와 제2 포트(520)는 케이블 등을 통해 클라이언트와 연결된다. 5 and 6, the communication board 500 capable of dual communication includes a first port 510 for providing first communication, for example, optical communication, and a second port for providing second communication, for example, Ethernet communication. 520 is provided. The communication board 500 as shown in FIG. 5 may be schematically illustrated as in FIG. 6. The communication board 500 includes a first port 510, a second port 520, an integrated circuit (IC), a field programmable gate array (FPGA), a central processing unit (CPU) 550, and an ASIC ( 560, application specific integrated circuit). The first port 510 and the second port 520 are connected to the client through a cable or the like.

제1 포트(510) 중 FX1(510a) 또는 제2 포트(520) 중 TX1(520a)은 클라이언트로부터 처리하고자 하는 패킷이 입력되면, 이를 IC(530)로 제공한다. IC(530)는 FX1(510a) 또는 TX1(520a)로부터 입력된 패킷을 FPGA(540)를 통해 CPU(550)로 전달한다. CPU(550)는 전달된 패킷을 ASIC(560)를 통해 메인 보드(미도시)로 전달한다. ASIC(560)는 메인 보드에서 처리된 패킷에 대한 처리결과를 CPU(550), FPGA(540), IC(530)를 통해 FX1(510a) 또는 TX1(520a)로 출력한다. 반대로, ASIC(560)는 메인 보드에서 패킷의 처리가 불가한 것으로 확인되면, CPU(550), FPGA(540), IC(530)를 통해 FX2(510b) 또는 TX2(520b)로 패킷을 내보내어 제거할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 광통신을 위한 통신 라인의 단절 등으로 인해 광통신을 이용하여 입력된 패킷의 처리가 불가능할 때, 이더넷 통신을 위한 통신 라인을 통해 패킷을 전송하여 패킷을 처리할 수 있도록 함으로써 듀얼 통신을 위한 통신 보드를 이용하여 링 네트워크에서 통신 라인의 절체를 수행할 수 있다. When the packet to be processed is input from the client, the FX1 510a of the first port 510 or the TX1 520a of the second port 520 provides it to the IC 530. The IC 530 transfers the packet input from FX1 510a or TX1 520a to the CPU 550 through the FPGA 540. The CPU 550 transfers the delivered packet to the main board (not shown) through the ASIC 560. The ASIC 560 outputs the processing result for the packet processed by the main board to the FX1 510a or the TX1 520a through the CPU 550, the FPGA 540, and the IC 530. Conversely, when the ASIC 560 determines that the packet cannot be processed on the main board, the ASIC 560 sends the packet to the FX2 510b or the TX2 520b through the CPU 550, the FPGA 540, and the IC 530. Can be removed. As described above, the present invention enables dual packet communication by transmitting a packet through a communication line for Ethernet communication when processing of an input packet using optical communication is impossible due to disconnection of a communication line for optical communication, etc. It is possible to perform the transfer of a communication line in a ring network by using a communication board for.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a flowchart illustrating a method of switching communication lines in a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention. 8 and 9 are diagrams for explaining a method of switching communication lines in a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크는 제1 스위치, 제2 스위치, 제1 노드, 제2 노드, 제3 노드 및 제4 노드를 포함할 수 있다. 아울러, 링 네트워크에는 본 발명의 실시 예보다 더 많거나 적은 수의 노드가 포함될 수 있음을 명확히 하는 바이다. 이때, 제1 스위치는 링 네트워크 상에 광통신을 제공하기 위한 제1 통신 라인이 연결되고, 제2 스위치는 링 네트워크 상에 이더넷 통신을 제공하기 위한 제2 통신 라인이 연결될 수 있다. 7 to 9, a ring network using dual communication according to an embodiment of the present invention may include a first switch, a second switch, a first node, a second node, a third node, and a fourth node have. In addition, it is clear that more or fewer nodes may be included in the ring network than the embodiments of the present invention. In this case, the first switch may be connected to a first communication line for providing optical communication on the ring network, and the second switch may be connected to a second communication line for providing Ethernet communication on the ring network.

701단계에서 클라이언트는 링 네트워크에 포함된 제1 노드 내지 제4 노드 중 제2 노드를 목적지로 하여 제2 노드로 전송하고자 하는 패킷을 제1 스위치로 입력한다. 703단계에서 클라이언트는 제2 노드까지 패킷의 전송이 불가능함이 확인되면 705단계를 수행한다. 반대로, 703단계에서 클라이언트는 제2 노드까지 패킷의 전송이 가능한 것으로 확인되면 709단계를 수행한다. 709단계에서 클라이언트는 패킷의 처리 결과를 클라이언트에 구비된 표시부(미도시) 등으로 출력할 수 있다. In step 701, the client inputs a packet to be transmitted to the second node as a destination from the first node to the fourth node included in the ring network to the first switch. In step 703, the client performs step 705 when it is determined that it is impossible to transmit the packet to the second node. Conversely, if it is determined in step 703 that the packet can be transmitted to the second node, the client performs step 709. In operation 709, the client may output a packet processing result to a display unit (not shown) provided in the client.

보다 구체적으로, 제1 스위치 및 제2 스위치는 링 네트워크 상에서 각각 루트 노드의 역할을 수행할 수 있고, 링 네트워크 상에 존재하는 모든 노드 예컨대, 루트 노드, 제1 노드 내지 제4 노드는 각각 인접 노드로부터 수신한 RSTP용 BPDU(bridge protocol data unit)의 루트 벡터 값과 자신의 루트 벡터 값을 비교한다. 각 노드는 인접 노드의 루트 벡터 값이 자신의 루트 벡터 값보다 작으면, 수신한 인접 노드의 루트 벡터 값으로 자신의 루트 벡터 값을 대체하고, 특정 시간(예컨대, 헬로우 타임(Hello Time))마다 RSTP용 BPDU를 송신한다. 반면, 각 노드는 인접 노드로부터 수신한 RSTP용 BPDU의 루트 벡터 값이 자신의 루트 벡터 값보다 크거나 같으면, 자신의 루트 벡터 값을 그대로 사용한다. 이와 같은 과정을 반복하여 최종적으로는 루트 벡터 값이 가장 작은 노드의 루트 벡터 값이 각 노드의 루트 벡터 값으로 사용되고, 해당 노드가 루트 노드로 선출되어 동작하게 된다. More specifically, the first switch and the second switch may each serve as a root node on the ring network, and all nodes existing on the ring network, such as the root node, the first node to the fourth node, are adjacent nodes, respectively. The root vector value of the BPDU (bridge protocol data unit) for RSTP received from is compared with its own root vector value. Each node replaces its root vector value with the received root node's root vector value if the neighbor node's root vector value is less than its root vector value, and at a specific time (eg Hello Time). Transmit BPDU for RSTP. On the other hand, each node uses its own root vector value if the root vector value of the RSP BPDU received from the neighbor node is greater than or equal to its own root vector value. By repeating the above process, finally, the root vector value of the node with the smallest root vector value is used as the root vector value of each node, and the corresponding node is selected as the root node to operate.

이와 같은 과정을 거쳐서 예컨대, 제1 스위치 및 제2 스위치가 루트 노드로 선출되면, 제1 노드 내지 제4 노드가 자신에게 연결된 링크(즉, 통신 라인)들에 대해 루트 노드로 가는 최단 경로를 비용에 대입하여 비용 계산을 수행한다. 이때, 비용이 가장 작은 링크를 루트 경로(root path)로 정하고, 해당 링크가 연결된 포트를 루트 포트(root port)로 정한다. 그리고, 나머지 포트는 데지그네이티드 포트(designated port)로 정한다. 다만, 루트 노드의 모든 포트는 데지그네이티드 포트이다. 이와 같이, 링 네트워크에서 루트 노드를 최상위 노드로 설정하였을 때, 해당 링 네트워크를 트리(Tree) 형상을 가지는 구조로 단순화할 수 있다. Through this process, for example, when the first switch and the second switch are elected as the root node, the first node to the fourth node cost the shortest path to the root node for links (ie, communication lines) connected to them. To calculate the cost. At this time, the link with the lowest cost is set as the root path, and the port to which the link is connected is set as the root port. And, the rest of the ports are defined as designed ports. However, all ports of the root node are delegated ports. As described above, when the root node is set as the top node in the ring network, the ring network can be simplified to a structure having a tree shape.

여기에서, 제2 노드와 제3 노드는 데지그네이티드 포트끼리 연결된 상태로, 서로 RSTP용 BPDU를 교환하고, 루트 노드에 대한 비용이 큰 포트(예컨대, 제3 노드의 포트)가 대체 포트(alternative port)로 역할이 변경된다. 루트 노드에 대한 비용이 큰 포트가 대체 포트로 역할이 변경되면, 제2 노드와 제3 노드 간 패킷 전송 기능이 비활성화(논리적으로 차단)되고, 제2 노드와 제3 노드 사이에는 루프가 형성되지 않게 된다.Here, the second node and the third node exchange the BPDUs for RSTP with each other, with the delegated ports connected, and a port having a high cost for the root node (eg, a port of the third node) is an alternative port (alternative) port). When the role of the port with a high cost for the root node is changed to an alternate port, the packet transmission function between the second node and the third node is disabled (logically blocked), and a loop is not formed between the second node and the third node. It does not.

제1 스위치는 목적지 노드인 제2 노드와 인접하여 제2 노드로 패킷을 전송하는 제1 노드와 제2 노드 사이의 제1 통신 라인이 단절됨이 확인되면, 제2 노드의 다른 방향에서 인접한 제3 노드를 통해 제2 노드로 패킷을 전송할 수 있도록 제2 노드의 포트들의 역할을 변경하고, 제3 노드의 대체 포트를 데지그네이티드 포트로 변경한 후 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 제1 통신 라인을 논리적으로 활성화할 수 있다. 이와 같이, 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 제1 통신 라인이 논리적으로 활성화되면, 제1 스위치는 클라이언트로부터 수신된 패킷을 제4 노드, 제3 노드를 통해 제2 노드로 전송할 수 있다. 그러나, 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 제1 통신 라인도 단절됨이 확인되면, 클라이언트는 제1 스위치와 연결된 제1 통신 라인을 통해서 제2 노드까지 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인할 수 있다. 또한, 클라이언트는 도 9과 같이 클라이언트와 제1 스위치를 연결하는 제1 통신 라인이 단절됨이 확인되면 제1 스위치와 연결된 제1 통신 라인을 통해서 제2 노드까지 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인할 수 있다. When the first switch determines that the first communication line between the first node and the second node, which transmits the packet to the second node, is adjacent to the second node, which is the destination node, the third switch is adjacent to the third node in the other direction of the second node. The first node that connects the second node and the third node after changing the role of the ports of the second node so that the packet can be transmitted to the second node through the node, and after changing the alternate port of the third node to the delegated port The communication line can be activated logically. As described above, when the first communication line connecting the second node and the third node is logically activated, the first switch may transmit a packet received from the client to the second node through the fourth node and the third node. However, when it is confirmed that the first communication line connecting the second node and the third node is also disconnected, the client can confirm that the packet cannot be transmitted to the second node through the first communication line connected to the first switch. In addition, when it is determined that the first communication line connecting the client and the first switch is disconnected, as shown in FIG. 9, the client can confirm that the packet cannot be transmitted to the second node through the first communication line connected to the first switch. .

703단계에서 클라이언트는 제1 스위치와 연결된 제1 통신 라인을 통해 패킷의 전송이 불가능한 것으로 확인되면 705단계를 수행한다. 705단계에서 클라이언트는 제2 스위치와 연결된 제2 통신 라인을 통해 패킷을 제2 노드로 전송하도록 제2 스위치로 패킷을 전송한다. 707단계에서 클라이언트는 제2 스위치와 연결된 제2 통신 라인을 통해 제2 노드로 패킷의 전송이 불가능하면 711단계를 수행한다. 711단계에서 클라이언트는 제2 통신 라인이 단절된 위치를 확인하여 클라이언트의 표시부 등으로 제1 통신 라인, 제2 통신 라인 중 적어도 하나의 통신 라인에 대한 복구를 요청하는 알람을 출력한다. In step 703, when it is determined that the packet transmission is impossible through the first communication line connected to the first switch, the client performs step 705. In step 705, the client transmits the packet to the second switch to transmit the packet to the second node through the second communication line connected to the second switch. In step 707, if the client cannot transmit the packet to the second node through the second communication line connected to the second switch, step 711 is performed. In step 711, the client checks the location where the second communication line is disconnected, and outputs an alarm requesting recovery of at least one of the first communication line and the second communication line to the display unit of the client.

반대로, 707단계에서 클라이언트는 제2 스위치와 연결된 제2 통신 라인을 통해 제2 노드로 패킷의 전송이 가능하면 709단계를 수행한다. 예컨대, 제2 스위치와 제1 노드를 연결하는 제2 통신 라인이 단절되면, 클라이언트는 제2 통신 라인으로 연결된 제2 스위치, 제4 노드, 제3 노드를 통해 제2 노드로 패킷을 전송할 수 있다. 이를 위해, 제2 노드의 포트들의 역할이 변경되고, 제3 노드의 대체 포트가 데지그네이티드 포트로 변경된 후 제2 노드와 제3 노드를 연결하는 제2 통신 라인을 논리적으로 활성화될 수 있다. 709단계에서 클라이언트는 패킷의 처리 결과를 클라이언트에 구비된 표시부 등으로 출력할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 제1 통신 라인에 단절이 발생하여 목적지 노드로 패킷을 전송하기 어려운 경우, 제2 통신 라인을 통해 목적지 노드로 패킷을 전송함으로써, 링 네트워크에서 신뢰성이 높은 통신 라인의 절체를 제공할 수 있다. Conversely, in step 707, the client performs step 709 if it is possible to transmit the packet to the second node through the second communication line connected to the second switch. For example, when the second communication line connecting the second switch and the first node is disconnected, the client may transmit a packet to the second node through the second switch, the fourth node, and the third node connected to the second communication line. . To this end, the roles of the ports of the second node are changed, and the alternate port of the third node is changed to the degenerated port, and then the second communication line connecting the second node and the third node can be logically activated. In step 709, the client may output a packet processing result to a display unit provided in the client. As described above, according to the present invention, when it is difficult to transmit a packet to a destination node due to a disconnection in the first communication line, the transfer of the packet to the destination node through the second communication line is performed, so that a reliable communication line in the ring network is switched. Can provide.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely to provide a specific example to easily explain the technical content of the present invention and to understand the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be interpreted as including all the modified or modified forms derived on the basis of the technical spirit of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (7)

RSTP(rapid spanning tree protocol)를 활용한 링 네트워크에서 클라이언트가 목적지 노드로 전송하기 위한 패킷을 제1 통신 라인으로 연결된 제1 스위치로 입력하는 단계;
상기 패킷이 상기 제1 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로의 전송이 불가하면 상기 패킷을 제2 통신 라인으로 연결된 제2 스위치로 입력하는 단계; 및
상기 제2 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로 전송된 상기 패킷을 처리한 결과를 수신하여 출력하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법.In a ring network utilizing a rapid spanning tree protocol (RSTP), a client inputs a packet for transmission to a destination node to a first switch connected to a first communication line;
If the packet cannot be transmitted to the destination node through the first communication line, inputting the packet to a second switch connected to the second communication line; And
Receiving and outputting a result of processing the packet transmitted to the destination node through the second communication line;
Method of switching the communication line in a ring network using a dual communication, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,
상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 서로 상이한 통신 방식을 제공하는 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. According to claim 1,
The first switch and the second switch is a method for transferring communication lines in a ring network using dual communication, characterized in that different communication methods are provided. 제1항에 있어서,
상기 제1 스위치로 입력하는 단계 이후에,
상기 제1 스위치부터 상기 제1 통신 라인으로 연결된 상기 목적지 노드까지 상기 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. According to claim 1,
After the step of inputting to the first switch,
Checking whether the packet can be transmitted from the first switch to the destination node connected to the first communication line;
Method of switching the communication line in a ring network using a dual communication further comprising a. 제3항에 있어서,
상기 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계는,
기설정된 루트 경로를 기반으로 상기 제1 스위치부터 상기 목적지 노드 사이에 상기 제1 통신 라인의 적어도 일부가 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. According to claim 3,
The step of checking whether the packet can be transmitted,
Ring using dual communication characterized in that the transmission of the packet is impossible when at least a part of the first communication line is disconnected between the first switch and the destination node based on a predetermined route path. Method of switching communication lines in the network. 제4항에 있어서,
상기 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계 이후에,
상기 기설정된 루트 경로와 상이한 경로를 확인하는 단계;
상기 확인된 경로를 통해 상기 패킷을 상기 목적지 노드로 전송하는 단계; 및
상기 제1 통신 라인을 통해 상기 목적지 노드로 전송된 상기 패킷을 처리한 결과를 수신하여 출력하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. According to claim 4,
After the step of checking whether the packet can be transmitted,
Identifying a route different from the predetermined route route;
Transmitting the packet to the destination node through the identified path; And
Receiving and outputting a result of processing the packet transmitted to the destination node through the first communication line;
Method of switching the communication line in a ring network using a dual communication further comprising a. 제5항에 있어서,
상기 기설정된 루트 경로와 상이한 경로를 확인하는 단계 이후에,
상기 확인된 경로를 기반으로 상기 제1 스위치부터 상기 목적지 노드 사이에 상기 제1 통신 라인의 적어도 일부가 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. The method of claim 5,
After the step of identifying a path different from the preset route,
Confirming that the transmission of the packet is impossible if at least a part of the first communication line is disconnected between the first switch and the destination node based on the identified path;
Method of switching the communication line in a ring network using a dual communication further comprising a. 제3항에 있어서,
상기 패킷의 전송 가능 여부를 확인하는 단계는,
상기 클라이언트와 상기 제1 스위치 사이의 상기 제1 통신 라인이 단절된 상태이면 상기 패킷의 전송이 불가한 것으로 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 듀얼 통신을 이용한 링 네트워크에서 통신 라인의 절체 방법. According to claim 3,
The step of checking whether the packet can be transmitted,
If the first communication line between the client and the first switch is disconnected, the step of confirming that the transmission of the packet is impossible is a method of transferring communication lines in a ring network using dual communication.
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